package com.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueue {
    public static void main(String[] args){
        //测试
        System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例");
        //创建一个环形队列
        CircleArray queue= new CircleArray(4);//说明设置4，其队列的有效数据最大是3
        //接收用户输入
        char key ='0';
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        boolean loop=true;
        //输出一个菜单
        while (loop){
            System.out.println("s(show):显示队列");
            System.out.println("e(exit):推出程序");
            System.out.println("a(add):添加数据到队列");
            System.out.println("g(get):从队列取出数据");
            System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
            //接收一个字符
            key=scanner.next().charAt(0);
            switch (key){
                //显示队列
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;

                //添加数据
                case 'a':
                    System.out.println("输出一个数");
                    int value=scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;

                //取出数据
                case 'g':
                    //try异常处理机制
                    try{
                        int res=queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.printf(e.getMessage());
                    }
                    break;

                //查看表头数据
                case 'h':
                    try{
                        int res=queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;

                //推出程序
                case 'e':
                    //先把前面的scanner关闭，不然会出现异常
                    scanner.close();
                    loop=false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

class CircleArray{
    private  int maxSize;//表示数组的最大容量
    //front 变量的含义做一个调整:front就指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]
    //front的初始值是=0
    private int front;//队列头
    //rear 变量的含义做一个调整：rear 指向队列的最后一个元素的最后一万个位置，因为希望空出一个空间做为一个约定
    //rear的初始值=0
    private int rear;//排列尾
    private int[]arr;//该数组用于存放数据

    public CircleArray(int arrMaxSize){
        maxSize=arrMaxSize;
        arr=new int[maxSize];
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear+1) % maxSize==front;
    }
    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return rear==front;
    }
    //添加数据
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if (isFull()){
            System.out.println("队列满，不能加入数据");
            return;
        }
        //直接将数据加入
        arr[rear]=n;
        //将rear后移，这里必须考虑取模
        rear=(rear+1)%maxSize;
    }
    //获取队列的数据，出队列
    public int  getQueue(){
        //判断队列是否为空
        if(isEmpty()){
            //通过抛出异常
            throw new RuntimeException("队列为空，不能取值");
        }
       //这里需要分析front是指向队列的第一元素
        //1.先把front对应的值保存到一个临时的变量
        //2.将front后移，考虑取模
        //3.将临时保存的变量返回
        int value =arr[front];
        front=(front+1)%maxSize;
        return value;
    }
    //显示队列所有数据
    public  void showQueue(){
        //遍历
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列为空，没有数据");
            return;
        }
        //思路：从front开始遍历，遍历多少元素
        //size()是下面的方法 队列有效数据个数
        for(int i=0;i<front+size();i++){
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i % maxSize,arr[i % maxSize]);
        }
    }
    //求出当前队列有效数据的个数
    public int size(){
        //rear=1
        //front=1
        //maxSize=3
        return (rear+maxSize-front)%maxSize;
    }
    //显示队列头数据 ，注意不是取出数据
    public int headQueue(){
        //判断下
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }
}